Метод логически-структурных цепочек в курсе физики. Квантовая физика.
методическая разработка по физике (11 класс) по теме

Объяснение законов фотоэффекта с точки зрения

              волновой                                                квантовой

теории света.

I Закон Столетова:  количество электронов, вырываемых с поверхности металла за единицу времени (ток насыщения) прямо пропорционально поглощаемой энергии излучения.

Ne  I

In  I

   I  EЭ                               в  V/c раз

I        EЭ      FЭ     FЭ>>FМ

         B       FМ

                                     FМ=qVBsin

 А  Wke    увеличивается

                         Wke  А

Возможность вылета е       Ne

из кристаллической решётки.

I= WЭ/St

I     Nф    Ne

                    Wф   Aвих

W op = hv;   hv = Авих  + Wke

Вывод 1: волновая и квантовая теории света объясняют I закон Столетова   теория  совпала с экспериментом.

II Закон Столетова: максимальная кинетическая энергия вырванных фотоэлектронов прямо пропорциональна  частоте излучения и не зависит от освещённости.

Vmax  v

Е max v

I=const  EЭ= const FЭ=const

2

                 I  EЭ

 A=const  Wke=const

v      A              противоречие с

                                экспериментом

е обладает инертными свойствами

I=const Nф=const

v   Eф        Wke                      

  Eф=hv       Eф= Авих  + Wke

         Eф=hv    Wke= hv- Авих

 совпадает с экспериментом.

Объяснение законов фотоэффекта с точки зрения

               волновой                                                   квантовой

теории света.

III Закон Столетова: существует предельная частота (для каждого вещества имеет своё значение) ниже которой облучение не вызывает фотоэффекта.

hvmin = Авих        vmin= Авих/h

hc/max = Авих        max= hc/ Авих

    v    A      Wke     вероятность

 e проявляет             фотоэффекта 

инертные свойства      уменьшается

 противоречие с экспериментом

v    A      Wke     вероятность

      e проявляет        фотоэффекта 

инертные свойства  увеличивается

v    EФ    Wke           вероятность

Eф=hv EФ= Авих  + Wke     фотоэф-

                       фекта увеличивается

                                                       

v    Eф     Wke      вероятность

                                  фотоэффекта

                                 увеличивается

 совпадение теории  с экспериментом

IV Закон Столетова: фотоэффект безынерционен.

                                                                 Поглощение фотона е  происходит

                                             е                  в виде удара. 

                                                   е              е                   Eop фотоэффект

                                                                                                         возникает

                                                                                                Eop   Aвих 

       Е равномерно распределена по     от момента начала облучения до

всей электромагнитной волне.            момента вылета е из кристалличес-

 на е приходится ничтожная часть  кой решётки. 

 энергии эл/м. волны.                          10 с  практически мгновенно

 чтобы набрать е энергию для        

совершения Авих требуются десятки               совпадение теории

минут облучения                                                           с экспериментом.

противоречие теории с

экспериментом.